일반기술

오존처리된 탄소나노튜브를 함유한 PTC 소자용 전도성중합체 조성물 및 이를 이용하여 제조된 PTC 소자

본 발명은 PTC특성을 갖는 과전류 차단용 전도성 중합체에 관한 것으로 전도성 탄소나노튜브와 폴리올리핀계 고밀도 폴리에틸렌 고분자 재료를 용융 혼합하여 회로 보호 장치의 소자로 사용되는 전도성 중합체 조성물에 의한 PTC소자의 제조방법에 관한 것이다. PTC 성능의 향상을 위하여 전도성 충전재인 탄소나노튜브를 오존을 이용하여 직접 표면처리한 후 고분자와 용융 혼합하여 만든 전도성 중합체 조성물을 전해질 금속박막과 전도성 접착제를 이용하여 PTC 소자를 제작하였다. 그 결과 직접 처리도니 오존으로 인하여 탄소나노튜브의 표면에 산소 관능기가 증가하게 되고 이로 인해 탄소나노튜브 고유의 전기전도도를 감소시키는 결과를 가져왔다. 이는, 수지의 융점에서 탄소나노튜브 간의 전도네트워크 파괴를 용이하게 하여 최대비저항값의 증가를 가져왔으며, 이로 인해 우수한 PTC 세기를 갖는 PTC 소자를 제조 할 수 있었다. 본 발명은 이러한 특성을 가지는 PTC 소자의 제조 방법 및 활용에 관한 것을 제공한다.1)폴리올레핀계 수지에 대하여 소량의 전도성 충진제를 사용함으로써, 경제적이고 첨가제의 뭉침현상 등의 부반응을 줄일 수 있음.2)탄소나노튜브 표면에 오존처리시, 오존처리 장치 및 공정이 간단하여 종래의 전자선 조사 또는 실란처리 방법보다 처리시간이 짧고 조성물에 수분의 침투가 전혀 없어 제조공정의 개선효과가 있음. 3)탄소나노튜브 표면을 오존처리한 후, 폴리올레핀 수지와 용융 혼합하여 PTC 소자용 전도성 중합체 조성물을 제조하고 이후 PTC 소자를 제작함으로써, 종래의 표면처리 반응의 개시를 위해 사용된 개시제, 촉매 또는 별도의 에너지가 요구되지 않으므로 경제적이고, 조성물에 수분 침투우려가 없어 PTC 소자의 제작시간이 단축되어 제작비 절감효과가 있음.